2.5 Определение диаметра стержня и высоты обмотки

Для выбранного значения d и рассчитаем некоторые данные:=1,85;x=1,166; x²=1.36

2.5.1 Диаметр стержня

2.5.2 Средний диаметр обмоток

2.5.3 Высота обмоток

2.5.4 Активное сечение стержня

2.5.5 Высота стержня

2.5.6 Расстояние между осями стержней

Масса стали G_cm=710,67 кг; масса металла обмоток Go=232,6 кг; масса про­вода G_np=184,24 кг; плотность тока j=3,04*10⁶ А/м²; механические напряже­ния в обмотках _р= 8,95 МПа; Р_х=1266,99 Вт; i₀=1,9 %.

3. Расчет обмоток вн и нн.

3.1 Расчет обмотки нн

3.1.1 Число витков на одну фазу обмотки

3.1.2 Уточняем напряжение одного витка

3.1.3 Средняя плотность тока в обмотках

3.1.4 Ориентировочное сечение витка

По таблице 5.8 выбираем конструкцию цилиндрической двухслойной обмотки из прямо­угольного провода.

По сечению витка по таблице 5.2 выбираем 4 параллельных проводов ПБ сечением . Берем=5,79 мм

Выбираем двухслойную обмотку для намотки на ребро

Полное сечение витка

3.1.5 Полученная плотность тока

3.1.6 Осевой размер витка

3.1.7 Осевой размер обмотки

3.1.8 Радиальный размер обмотки

3.1.9 Внутренний диаметр обмотки

3.1.10 Наружный диаметр обмотки

3.1.11 Двухслойная обмотка с каналом между слоями шириной не более (45)мм имеет 4 охлаждаемые поверхности

3.1.12 Плотность теплового потока на поверхности обмотки

Условие выполняется < (8001000)(стр. 229)

3.1.13 Масса металла обмотки

По табл. 5.5 G₀₁=79 кг

3.2 Расчет обмотки вн

3.2.1 Число витков при номинальном напряжении

3.2.2 Число витков на одной ступени регулирования

3.2.3 Предварительная плотность тока

3.2.4 Предварительное сечение витка

По таблице 5.8 выбираем цилиндрическую многослойную обмотку из круглого провода.

По таблице 5.1 подбираем провод сечением П₂"=2,015 мм², диаметрами

d=1,6 мм, d’=1,9 мм

3.2.5 Полное сечение витка

3.2.6 Плотность тока

3.2.7 Число витков в слое

3.2.8 Число слоев в обмотке

3.2.9 Рабочее напряжение двух слоев (6.40)

По рабочему напряжению двух слоев (таблица 4.7) выбираем междуслойную изоляцию, материалом которой является кабельная бумага толщиной . Число слоев бумаги-5. Выступ межслойной изоляции на торцах в одну сторону — 16 мм.

3.2.10 Радиальный размер обмотки с одной катушкой без экрана

Так как , то под внутренним слоем обмотки устанавливается металлический экран толщиной.

3.2.11 Радиальный размер обмотки с двумя катушками с экраном

Для рабочего напряжения 35 кВ увеличивается на 3 мм за счет экрана и двух слоев междуслойной изоляции.

3.2.12 Внутренний диаметр обмотки

3.2.13 Наружный диаметр обмотки

3.2.14 Полная охлаждающая поверхность

3.2.15 Средний диаметр обмотки

3.2.16 Плотность теплового потока на поверхности обмотки

3.2.17 Масса металла обмотки

По табл. 5.4 G₀₂=127,47, кг

4. Определение параметров короткого замыкания

4.1 Потери короткого замыкания

4.1.1 Основные потери

4.1.2 Добавочные потери в обмотке НН

4.1.3 Добавочные потери в обмотке ВН

4.1.4 Длина отводов

4.1.5 Масса отводов НН

где =8900 кг/м³ - плотность.

4.1.6 Потери в отводах НН

4.1.7 Масса отводов ВН

4.1.8 Потери в отводах ВН

4.1.9 Потери в стенках бака и других элементах конструкции где k=0,015 (таблица 7.1).

4.1.10 Полные потери при коротком замыкании

4.2 Расчет напряжения короткого замыкания

4.2.1 Активная составляющая U_K3

4.2.2 Реактивная составляющая U_K3

4.2.3 Напряжение КЗ

4.2.4 Установившийся ток КЗ на обмотке ВН

где S_K=2500 (таблица 7.2).

4.2.5 Мгновенное максимальное значение тока КЗ (таблица 7.3)

4.3 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток при коротком замыкании

4.3.1 Радиальная сила

4.3.2 Среднее сжимающее напряжение в проводе обмотки НН

4.3.3 Средние растягивающие напряжения в обмотке ВН

4.3.4 Осевые силы в обмотках

4.3.5 Максимальные сжимающие силы в обмотках

Осевые силы действуют на обе обмотки. Наибольшая осевая сила возникает в середине высот обмоток ВН.

4.3.6 Напряжения сжатия на межвитковых прокладках

4.4 Температура обмоток через 5 с. После возникновения КЗ

5. Расчет магнитной системы

5.1 Расчет размеров магнитной системы и массы стали

Принята конструкция трехфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной, текстурованной стали марки 3404 толщиной 0,35 мм. Стержни магнитной системы прессуются расклиниванием с обмоткой. Размеры пакетов выбраны по таблице 8.3 для стержня диаметром 0,18 м без прессующей пластины.

Таблица 5.1

№ пакета	Стержень, мм	Ярмо, мм
1	175*21	175*21
2	155*25	155*25
3	135*13	135*13
4	120*8	120*8
5	95*9	95*21
6	65*8	-

5.1.1 Площадь ступенчатой фигуры сечения стержня, ярма (табл. 8.6)

5.1.2 Объем угла магнитной системы (табл. 8.7)

5.1.3 Активное сечение стержня

5.1.4 Активное сечение ярма

5.1.5 Длина стержня магнитной системы

5.1.6 Расстояние между осями соседних стержней

где - расстояние между обмотками соседних стержней (таблица 4.5).

5.1.7 Масса стали угла магнитной системы

5.1.8 Масса стали ярм

5.1.9 Полная масса стали стержня

5.1.10 Полная масса стали плоской магнитной системы